C語言中dlopen和dlsym的使用方式詳解

2022-03-27 16:00:09

背景

為了是不同的邏輯解耦，一般會把各個業務封裝成動態庫，然後主邏輯去呼叫各個外掛。這裡有個問題是，為什麼以前我們都是通過include第三方的標頭檔案，然後通過聯結器實現，現在卻要利用dlopen呢？考慮以下情況，比如我們要用cublas這個庫的sgemm函數。

#include "cublas.h"
int main()
{
	cublas:: Mat a, b;
	cublas::sgemm(a,b);
}

我們知道cublas是英偉達提供的，人家每年都要更新動態庫的，比如今年更新後，動態庫的標頭檔案改了cublas_v2.h, 函數名改為sgemm_v2, 這樣一頓操作後，你不僅要升級庫，也要修改已經上線的程式碼，假如這個sgemm函數在你原始碼中出現了n多次，這將是一個災難。但是通過下面的方式你就可以避免這個問題：

// func.h
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <cublas_v2.h> // 如果你知道確切的函數返回資訊，這個對應下面的cublas_func可以自己寫。
#include <dlfcn.h>
extern std::once_flag cublas_dso_flag;
extern void *cublas_dso_handle;
  struct DynLoad__add {                                                
    template <typename... Args>                                             
    inline auto operator()(Args... args) -> DECLARE_TYPE(add, args...) 
    { 
      using cublas_func =  decltype(::add(std::declval<Args>()...)) (*)(Args...);         
      std::call_once(cublas_dso_flag, []() {                                
        cublas_dso_handle = dlopen("./libcublas.so", RTLD_LAZY);       
      });                                                                   
      static void *p_add = dlsym(cublas_dso_handle, "add");          
      return reinterpret_cast<cublas_func>(p_add)(args...);            
    }                                                                       
  };                                                                        
  extern DynLoad__add add;
// func.c
DynLoad__add add;
// main.cc
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "func.h"
int main()
{
    add(2,7));
}
根據上面的程式碼可以看到，只要你每次修改func.h檔案的動態庫路勁和函數名就可以了，其他用到的add函數根本不需要再去修改。真是很方便，上面的程式碼參考paddle的原始碼：paddle/fluid/platform/dynload/cublas.h

demo

生產動態庫

int add(int a,int b)
{
    return (a + b);
}
int sub(int a, int b)
{
    return (a - b);
}

gcc -fPIC -shared caculate.c -o libcaculate.so

呼叫dlopen

#include <dlfcn.h>
void *dlopen(const char *filename, int flag);
char *dlerror(void);
void *dlsym(void *handle, const char *symbol);
int dlclose(void *handle);

dlopen是載入動態連結庫，flag可以設定不同的模式(RTLD_LAZY 暫緩決定，等有需要時再解出符號, RTLD_NOW 立即決定，返回前解除所有未決定的符號。), dlopen可以返回動態庫的控制程式碼，dlsym是獲取動態庫中的具體函數名或者變數名。dlopen是關閉動態庫。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <dlfcn.h>
typedef int (*FUNC)(int, int);
int main()
{
    void *handle;
    char *error;
    FUNC func = NULL;
    //開啟動態連結庫
    handle = dlopen("./libcaculate.so", RTLD_LAZY);
    //獲取一個函數
    *(void **) (&func) = dlsym(handle, "add");
    printf("add: %dn", (*func)(2,7));
    //關閉動態連結庫
    dlclose(handle);
}

gcc -rdynamic -o main main.c -ldl

總結

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